專利名稱：交流電壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交流電壓控制裝置，特別涉及對(duì)于單相兩線制、三相三線制或三相四線制的交流電源、用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)得到使該交流電源的電壓呈分級(jí)下降或上升的交流電源用的電壓轉(zhuǎn)換的交流電壓控制裝置。
背景技術(shù)：
從商用電源向負(fù)載供給的交流電壓，其每種供電方式或在每個(gè)國(guó)家都是各式各樣的，例如，有單相兩線制100/200V、單相兩線制220V、單相三線制100/200V、三相三線制200V、三相四線制100/200V、三相四線制220/380V等。而且，是以供給電壓不是一直為恒定、當(dāng)然能變化為前提的，該變化允許范圍由相關(guān)法令規(guī)定。因此，在與負(fù)載連接的設(shè)備側(cè)，要求與各種供電方式及電壓相對(duì)應(yīng)，吸收這樣的電壓變化，保證在這些電壓范圍內(nèi)動(dòng)作。供給電壓之所以具有這樣的幅度，是因?yàn)榧词乖谝惶熘?，在早晨、中午、傍晚也?huì)發(fā)生電壓變化，而且，因不同區(qū)域其電力狀況有差異，而使得供給電壓很難維持。
另外，連接在負(fù)載側(cè)的設(shè)備除了特殊的設(shè)備以外，基本上都是即使在偏離標(biāo)準(zhǔn)電壓5％至10％左右的低電壓也能充分地工作的設(shè)備，而且，通過降低供給電壓能夠期望得到節(jié)能效果。因此，能降低供給負(fù)載的供給電壓且使其穩(wěn)定的技術(shù)很令人關(guān)注。
在這樣的情況下，提出了通過用變壓器和半導(dǎo)體元件復(fù)雜地構(gòu)成的電壓振幅調(diào)節(jié)器以調(diào)節(jié)輸出電壓的裝置的構(gòu)成例子(參照例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
〔專利文獻(xiàn)1〕特開2000-83378號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕特開2004-30089號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中，必須生成由半導(dǎo)體開關(guān)等開關(guān)元件控制的PWM控制輸出，由于添加了這些PWM控制功能，因此在增加了裝置的體積、規(guī)?；蜓b置的復(fù)雜性的同時(shí)，還存在使設(shè)備價(jià)格上漲的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出來的，其第1目的在于，提供不必進(jìn)行PWM控制等復(fù)雜的控制，而能夠抑制裝置的體積、規(guī)模和復(fù)雜性的增加并具有優(yōu)良的性能價(jià)格比的交流電壓控制裝置。而且，其第2目的在于，提供有效利用各種供電方式的已有供電裝置特別是單相兩線制、三相三線制或三相四線制的商用供電設(shè)備、同時(shí)以不使裝置本身的可靠性受損的簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)的交流電壓控制裝置。其第3目的還在于，提供能使單相兩線制、三相三線制或三相四線制交流電源的電壓呈分級(jí)控制的交流電壓控制裝置。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端(R1、S1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端(R2、S2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述輸入端的一端(S1)與上述輸出端的一端(S2)相連的引線(c1)；一端連接在上述輸入端的另一端(R1)而另一端連接在上述輸入端的上述一端(S1)，并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR1)；具有初級(jí)繞組(P)、以及與該初級(jí)繞組(P)進(jìn)行磁耦合并連接在上述輸入端的上述另一端(R1)與上述輸出端的另一端(R2)之間的次級(jí)繞組(S)的變壓器(TR2)；以及將上述初級(jí)繞組(P)的一端和另一端與上述自耦變壓器(TR1)的上述一端、上述抽頭、以及上述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)(SW1、SW1和SW2、或SW3)。
根據(jù)本發(fā)明，將單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端和另一端與這些自耦變壓器的一端、抽頭、和另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能夠使單相兩線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端(R1、S1)和輸出使該交流電源的電壓下降的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端(R2、S2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述輸入端的一端(S1)與上述輸出端的一端(S2)相連的引線(c1)；一端連接在上述輸入端的另一端(R1)而另一端連接在上述輸入端的上述一端(S1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR1)；具有一端連接在上述自耦變壓器的上述一端的初級(jí)繞組(P)、以及與該初級(jí)繞組(P)進(jìn)行磁耦合并連接在上述輸入端的上述另一端(R1)和上述輸出端的另一端(R2)之間的次級(jí)繞組(S)的變壓器(TR2)；以及將上述初級(jí)繞組(P)的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到上述自耦變壓器(TR1)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端的開關(guān)(SW1)。
根據(jù)本發(fā)明，將單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠使單相兩線制交流電源至少呈兩級(jí)下降。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端(R1、S1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端(R2、S2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述輸入端的一端(S1)與上述輸出端的一端(S2)相連的引線(c1)；一端連接在上述輸入端的另一端(R1)而另一端連接在上述輸入端的上述一端(S1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR1)；具有初級(jí)繞組(P)、以及與該初級(jí)繞組(P)進(jìn)行磁耦合并連接在上述輸入端的上述另一端(R1)與上述輸出端的另一端(R2)之間的次級(jí)繞組(S)的變壓器(TR2)；轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P)的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)(SW2)；以及轉(zhuǎn)換上述第1開關(guān)(SW2)的連接對(duì)象的第2開關(guān)(SW1)，上述第1開關(guān)(SW2)使上述初級(jí)繞組(P)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR1)的上述一端，同時(shí)使未連接在上述自耦變壓器(TR1)的上述一端的上述初級(jí)繞組(P)的另一端或一端連接到上述第2開關(guān)(SW1)，上述第2開關(guān)(SW1)使連接在上述第1開關(guān)(SW2)的上述初級(jí)繞組(P)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR1)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端(或另一端)連接到自耦變壓器的一端，同時(shí)將未連接在自耦變壓器的一端的初級(jí)繞組的另一端(或一端)轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠使單相兩線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端(R1、S1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端(R2、S2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述輸入端的一端(S1)與上述輸出端的一端(S2)相連的引線(c1)；一端連接在上述輸入端的另一端(R1)而另一端連接在上述輸入端的上述一端(S1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR1)；具有初級(jí)繞組(P)、以及與該初級(jí)繞組(P)進(jìn)行磁耦合并連接在上述輸入端的所述另一端(R1)與上述輸出端的另一端(R2)之間的次級(jí)繞組(S)的變壓器(TR2)；以及轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P)的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)(SW3)，上述開關(guān)(SW3)使上述初級(jí)繞組(P)的一端連接到上述自耦變壓器(TR1)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端，同時(shí)使上述初級(jí)繞組(P)的另一端連接到上述自耦變壓器(TR1)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，同時(shí)將初級(jí)繞組另一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠使單相兩線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
適用于上述單相兩線制供電方式的交流電壓控制裝置最好構(gòu)成還包括連接在上述自耦變壓器(TR1)的上述一端與上述另一端之間、上述一端與上述抽頭之間、或上述另一端與上述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路(VS)，該電壓監(jiān)視電路(VS)根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，來控制上述開關(guān)(SW1、上述第1開關(guān)(SW2)和第2開關(guān)(SW1)、或SW3)的轉(zhuǎn)換。
而且，適用于上述單相兩線制供電方式的交流電壓控制裝置最好通過上述次級(jí)繞組(S)與上述初級(jí)繞組(P)的匝數(shù)比來改變上述交流電源的輸出電壓的控制幅度。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過改變變壓器的次級(jí)繞組與初級(jí)繞組的匝數(shù)比(n2/n1)，能夠控制交流電源的輸出電壓。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制的交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)的上述交流電壓控制裝置，上述三相交流的每相包括交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在與該輸入端不同相的另一上述輸入端(T1、R1、S1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及將上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端與上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、以及上述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)(SW1、SW1和SW2、或SW3)。
根據(jù)本發(fā)明，將三相三線制交流電源中的兩線的交流電源電壓，即一個(gè)線電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端和另一端與這些自耦變壓器的一端、抽頭和另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能夠使三相三線制的交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和輸出使該交流電源的電壓下降的三相三線制的交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)的上述交流電壓控制裝置，上述三相交流的每相包括交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包括一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在與該輸入端不同相的另一上述輸入端(T1、S1、R1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有一端連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端的初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及將上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到上述自耦變壓器的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端的開關(guān)(SW1)。
根據(jù)本發(fā)明，將三相三線制的交流電源中的兩線的交流電源電壓、即一個(gè)線電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，能夠使三相三線制交流電源至少呈兩級(jí)下降。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)的上述交流電壓控制裝置，上述三相交流的每相包括交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在與該輸入端不同相的另一上述輸入端(T1、S1、R1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)(SW2)；以及轉(zhuǎn)換上述第1開關(guān)(SW2)的連接對(duì)象的第2開關(guān)(SW1)，上述第1開關(guān)(SW2)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端，同時(shí)使未連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端的上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端或一端連接到上述第2開關(guān)(SW1)，上述第2開關(guān)(SW1)使連接在第1開關(guān)(SW2)的上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將三相三線制交流電源中的兩線的交流電源電壓、即一個(gè)線電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端(或另一端)連接到自耦變壓器的一端，同時(shí)將未連接在自耦變壓器的一端的初級(jí)繞組的另一端(或一端)轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，能夠使三相三線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)的上述交流電壓控制裝置，上述三相交流的每相包括交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在與該輸入端不同相的另一上述輸入端(T1、S1、R1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)(SW3)，上述開關(guān)(SW3)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端，同時(shí)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將三相三線制交流電源中的兩線的交流電源電壓、即一個(gè)線電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，同時(shí)將初級(jí)繞組的另一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠使三相三線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
適用于上述三相三線制供電方式的交流電壓控制裝置最好構(gòu)成還包括連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端與上述另一端之間、上述一端與上述抽頭之間、或上述另一端與上述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路(VS)，上述電壓監(jiān)視電路(VS)根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，來控制上述開關(guān)(SW1、上述第1開關(guān)(SW2)和第2開關(guān)(SW1)、或SW3)的轉(zhuǎn)換。
適用于上述三相三線制供電方式的交流電壓控制裝置最好通過上述次級(jí)繞組(S21、S22、S23)與上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的匝數(shù)比來改變上述交流電源的輸出電壓的控制幅度。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過改變變壓器的次級(jí)繞組與初級(jí)繞組的匝數(shù)比(n2/n1)，能夠控制交流電源的輸出電壓。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和中性線輸入端(N1)、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)和中性線輸出端(N2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述中性線輸入端(N1)與上述中性線輸出端(N2)相連的公共線(c1)；以及上述三相交流的每相的交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在上述公共線(c1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及將上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端與上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、以及上述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)(SW1、SW1和SW2、或SW3)。
根據(jù)本發(fā)明，將三相四線制交流電源中的一根電力線與中性線之間的交流電源電壓、即一個(gè)相電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端和另一端與這些自耦變壓器的一端、抽頭、和另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能夠使三相四線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和中性線輸入端(N1)、以及輸出使該交流電源的電壓下降的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)和中性線輸出端(N2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述中性線輸入端(N1)與上述中性線輸出端(N2)相連的公共線(c1)；以及上述三相交流的每相的交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包括一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在上述公共線(c1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有一端連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端的初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(P21、P22、P23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及將上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端的開關(guān)(SW1)。
根據(jù)本發(fā)明，將三相四線制交流電源中的一根電力線與中性線之間的交流電源電壓、即一個(gè)相電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，能夠使三相四線制交流電源至少呈兩級(jí)下降。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和中性線輸入端(N1)、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)和中性線輸出端(N2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述中性線輸入端(N1)與上述中性線輸出端(N2)相連的公共線(c1)；以及上述三相交流的每相的交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在上述公共線(c1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(P21、P22、P23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)(SW2)；以及轉(zhuǎn)換上述第1開關(guān)(SW2)的連接對(duì)象的第2開關(guān)(SW1)，上述第1開關(guān)(SW2)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端，同時(shí)使未連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端的上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端或一端連接到上述第2開關(guān)(SW1)，上述第2開關(guān)(SW1)使連接在第1開關(guān)(SW2)的上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端或另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將三相四線制交流電源中的一根電力線與中性線之間的交流電源電壓、即一個(gè)相電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為到自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端(或另一端)連接到自耦變壓器的一端，同時(shí)將未連接在自耦變壓器的一端的初級(jí)繞組的另一端(或一端)轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，能夠使三相四線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
根據(jù)與本發(fā)明的另一方面相關(guān)的交流電壓控制裝置具有以下特點(diǎn)，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端(R1、S1、T1)和中性線輸入端(N1)、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端(R2、S2、T2)和中性線輸出端(N2)的上述交流電壓控制裝置，包括上述中性線輸入端(N1)與上述中性線輸出端(N2)相連的公共線(c1)；以及上述三相交流的每相的交流電壓控制單元(4a、4b、4c)，各個(gè)交流電壓控制單元(4a、4b、4c)包含一端連接在一相的上述輸入端(R1、S1、T1)而另一端連接在上述公共線(c1)、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)；具有初級(jí)繞組(P21、P22、P23)、以及與該初級(jí)繞組(P21、P22、P23)進(jìn)行磁耦合并連接在上述一相的上述輸入端(R1、S1、T1)和與該輸入端同相的上述輸出端(R2、S2、T2)之間的次級(jí)繞組(S21、S22、S23)的變壓器(TR21、TR22、TR23)；以及轉(zhuǎn)換上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)(SW3)，上述開關(guān)(SW3)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端，同時(shí)使上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的另一端連接到上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端、上述抽頭、或上述另一端的任何一端。
根據(jù)本發(fā)明，將三相四線制交流電源中的一根電力線與中性線之間的交流電源電壓、即一個(gè)相電壓，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭或另一端的任何一端，同時(shí)將初級(jí)繞組的另一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠使三相四線制交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
適用于上述三相四線制供電方式的交流電壓控制裝置最好構(gòu)成還包括連接在上述自耦變壓器(TR11、TR12、TR13)的上述一端與上述另一端之間、上述一端與上述抽頭之間、或上述另一端與上述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路(VS)，上述電壓監(jiān)視電路(VS)根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，來控制上述開關(guān)(SW1、上述第1開關(guān)(SW2)和第2開關(guān)(SW1)、或SW3)的轉(zhuǎn)換。
適用于上述三相四線制供電方式的交流電壓控制裝置最好通過上述次級(jí)繞組(S21、S22、S23)與上述初級(jí)繞組(P21、P22、P23)的匝數(shù)比來改變上述交流電源的輸出電壓的控制幅度。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過改變變壓器的次級(jí)繞組與初級(jí)繞組的匝數(shù)比(n2/n1)，能夠控制交流電源的輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明的交流電壓控制裝置，使單相兩線制、三相三線制、或三相四線制的兩線之間的交流電源，經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，通過將初級(jí)繞組的一端和另一端與這些自耦變壓器的一端、抽頭和另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能夠使交流電源至少呈兩級(jí)下降或上升。
而且，由于監(jiān)視經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換的至少三線的交流電源的任何一個(gè)電壓，根據(jù)該監(jiān)視電壓使變壓器的次級(jí)繞組的另一端與自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端相連，因此能夠通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制，能夠具有抑制交流電壓控制裝置本身體積的增加及成本上升的效果。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的交流電壓控制裝置，由于能夠用簡(jiǎn)易的方法，實(shí)現(xiàn)呈2階梯式的轉(zhuǎn)換控制，以便在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度或下降幅度比較大的情況下，加大下降幅度或上升幅度，而且，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度或下降幅度比較小的情況下，縮小下降幅度或上升幅度，因此能夠?qū)υO(shè)備穩(wěn)定工作、增加節(jié)能效果、以及延長(zhǎng)設(shè)備壽命作出很大貢獻(xiàn)。


圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的第1實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是表示在圖1所示的交流電壓控制裝置中、變壓器的匝數(shù)比(n2/n1)為0.05時(shí)的輸入端R1-S1間的電源電壓與輸出端R2-S2間的輸出電壓的關(guān)系的波形。
圖3是表示應(yīng)用本發(fā)明的第2實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是表示在圖3所示的交流電壓控制裝置中、變壓器的匝數(shù)比(n2/n1)為0.05時(shí)的輸入端R1-S1間的電源電壓與輸出端R2-S2間的輸出電壓的關(guān)系的波形。
圖5是表示應(yīng)用本發(fā)明的第3實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是表示應(yīng)用本發(fā)明的第4實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是表示應(yīng)用本發(fā)明的第5實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
標(biāo)號(hào)說明1、2、3、4、5 交流電壓控制裝置R1、S1、T1、N1輸入端R2、S2、T2、N2輸出端SW1、SW2、SW3 開關(guān)TR1、TR11、TR12、TR13 自耦變壓器TR2、TR21、TR22、TR23 變壓器P、P21、P22、P23 初級(jí)繞組S、S21、S22、S23 次級(jí)繞組10、20、30、41、42、43控制部4a、4b、4c交流電壓控制單元VS電壓監(jiān)視電路具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的交流電壓控制裝置的實(shí)施方式。還有，本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式。
第1實(shí)施方式圖1是表示第1實(shí)施方式的交流電壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該交流電壓控制裝置1在輸入側(cè)包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端、即輸入端R1和輸入端S1，在輸出端包括將輸出電壓下降的單相兩線制的輸出電壓輸出的一對(duì)輸出端、即輸出端R2和輸出端S2。
所謂單相兩線制電源電壓，是例如在普通家庭也使用的交流100V或交流200V的商用電源的供電方式。在該方式中，例如在輸入端R1輸入200V，輸入端S1接地，所以在輸入端R1-S1間就外加了200V的交流電源電壓。
在圖1中，將輸入端R1和輸入端S1與自耦變壓器TR1并聯(lián)連接。具體就是，將自耦變壓器TR1的一端連接到輸入端R1，另一端連接到輸入端S1。自耦變壓器TR1在兩端子間至少具有一個(gè)抽頭。所以自耦變壓器TR1兩端子間的電壓與輸入端R1和輸入端S1之間的交流電源電壓(例如200V)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR1的一端、另一端、以及抽頭上連接引線a、b、以及c，如上所述變換的三線制交流電源輸入到后述的控制部10?？刂撇?0包括電壓監(jiān)視電路VS和開關(guān)SW1。
電壓監(jiān)視電路VS的一端連接引線a，另一端連接引線b。在輸入端R1與輸出端R2之間插入具有初級(jí)繞組P和次級(jí)繞組S的變壓器TR2。具體就是，次級(jí)繞組S的一端連接輸入端R1，另一端連接輸出端R2。與該次級(jí)繞組S進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P的一端，通過引線d、引線a連接到自耦變壓器TR1的一端(輸入端R1)，另一端通過引線e連接到開關(guān)SW1的基點(diǎn)。開關(guān)SW1具有轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1、u2、u3，是根據(jù)電壓監(jiān)視電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制的單路三接點(diǎn)的開關(guān)。該開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1通過引線a連接到自耦變壓器TR1的一端(輸入端R1)，且通過引線d連接到初級(jí)繞組P的一端，轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2通過引線c連接到自耦變壓器TR1的抽頭，轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3通過引線b連接自耦變壓器TR1的另一端(輸入端S1)。還有，開關(guān)SW1雖然假設(shè)為使用半導(dǎo)體元件等的電子開關(guān)，但也可以是能通過來自電壓監(jiān)視電路VS的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的機(jī)械式轉(zhuǎn)換開關(guān)。
示于變壓器TR2的黑點(diǎn)表示因互感作用而感應(yīng)在各個(gè)繞組上的感應(yīng)電壓的方向(極性)。即表示，在初級(jí)繞組P的黑點(diǎn)側(cè)外加為正的方向的電壓時(shí)，因互感作用，在次級(jí)繞組S上感應(yīng)出次級(jí)繞組S的黑點(diǎn)側(cè)為正的方向的電壓；在初級(jí)繞組P的黑點(diǎn)側(cè)外加為負(fù)的方向的電壓時(shí)，因互感作用，在次級(jí)繞組S上也感應(yīng)次級(jí)繞組S的黑點(diǎn)側(cè)為負(fù)的方向的電壓。
接著，說明該交流電壓控制裝置1的動(dòng)作。首先，在圖1中，考慮在開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1的狀態(tài)(以下稱為〔第1狀態(tài)〕)下、在輸入端R1-S1之間外加交流電源的情況。這時(shí)，變壓器TR2的初級(jí)繞組P通過引線d、開關(guān)SW1、以及引線e處于短路狀態(tài)，在初級(jí)繞組P上不外加電源電壓。所以在與該初級(jí)繞組P進(jìn)行磁耦合的次級(jí)繞組S上不會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在輸入端R1與輸出端R2之間處于直通狀態(tài)，將輸入的電壓直接輸出。
現(xiàn)在，當(dāng)將外加在輸入端R1-S1之間的交流電源電壓定為Vi，產(chǎn)生在輸出端R2-S2的電壓定為V11，則能表示為，V11＝Vi(1)接著，考慮在開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2的狀態(tài)(以下稱為〔第2狀態(tài)〕)下，在輸入端R1-S1之間外加交流電源的情況。這時(shí)，變壓器TR2的初級(jí)繞組P的一端通過引線d、a連接到自耦變壓器TR1的一端(輸入端R1)，另一端通過引線e、開關(guān)SW1、引線c連接到自耦變壓器TR1的抽頭?，F(xiàn)在，當(dāng)將變壓器TR2的初級(jí)繞組P的匝數(shù)定為n1，次級(jí)繞組S的匝數(shù)定為n2，自耦變壓器TR1的抽頭定為中點(diǎn)抽頭，則外加在輸入端R1-S1之間的交流電源電壓Vi的1/2外加在變壓器TR2的次級(jí)繞組P的兩端，在次級(jí)繞組S的兩端產(chǎn)生(n2/n1)·Vi/2的電壓。而且，如果注意變壓器TR2的黑點(diǎn)的位置，由于對(duì)初級(jí)繞組P的卷繞起點(diǎn)(黑點(diǎn)側(cè))外加正的方向的電壓時(shí)，以次級(jí)繞組S的卷繞終點(diǎn)電位為基準(zhǔn)，在卷繞起點(diǎn)(黑點(diǎn)側(cè))就產(chǎn)生正的電位，因此輸出側(cè)的電壓就下降產(chǎn)生在該次級(jí)繞組S上的那部分電壓。所以，在該第2狀態(tài)下，產(chǎn)生于輸出端R2-S2的電壓就下降。
這時(shí)，當(dāng)將產(chǎn)生于輸出端R2-S2的電壓定為V21時(shí)，則能表示為V21＝Vi-(n2/n1)·Vi/2 (2)進(jìn)而，考慮在開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3的狀態(tài)(以下稱為〔第3狀態(tài)〕)下，在輸入端R1-S1之間外加交流電源的情況。這時(shí)，由于變壓器TR2的初級(jí)繞組P的一端通過引線d、引線a連接到變壓器TR1的一端(輸入端R1)，另一端通過引線e、開關(guān)SW1、引線b連接到自耦變壓器TR1的另一端(輸入端S1)，因此外加于輸入端R1-S1之間的交流電源電壓Vi外加到初級(jí)繞組P的兩端，在次級(jí)繞組S的兩端就產(chǎn)生(n2/n1)Vi的電壓。而且，如果注意變壓器TR2的黑點(diǎn)的位置，則與第2狀態(tài)相同，由于對(duì)初級(jí)繞組P的卷繞起點(diǎn)(黑點(diǎn)側(cè))外加正的方向的電壓時(shí)，以次級(jí)繞組S的卷繞終點(diǎn)電位為基準(zhǔn)，在卷繞起點(diǎn)(黑點(diǎn)側(cè))就產(chǎn)生正的電位，因此輸出側(cè)的電壓就下降產(chǎn)生在該次級(jí)繞組S上的那部分電壓。所以，在該第3狀態(tài)下，產(chǎn)生于輸出端R2-S2的電壓就下降。
這時(shí)，當(dāng)將產(chǎn)生于輸出端R2-S2的電壓定為V31時(shí)，則能表示為V31＝Vi-(n2/n1)·Vi (3)根據(jù)如上所示的式(1)～(3)可知，通過控制開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的位置，將變壓器TR2的初級(jí)繞組P另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到自耦變壓器TR1的一端、抽頭、另一端的任何一端，能夠呈兩級(jí)控制(降壓)單相兩線制交流電源。
在該實(shí)施方式中，通過電壓監(jiān)視電路VS來進(jìn)行該輸出電壓的控制。即，電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)的電壓值，根據(jù)該監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，依次轉(zhuǎn)換開關(guān)SW1。如作定性的說明就是，在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高的情況下，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)，則開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3上，初級(jí)繞組P的另一端就連接到自耦變壓器TR1的另一端(輸入端S1)。隨著監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)越來越小，開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2上，初級(jí)繞組P的另一端就連接到自耦變壓器TR1的抽頭。然后，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)變?yōu)楦r(shí)，則開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1上，初級(jí)繞組P的另一端就連接到自耦變壓器TR1的一端(輸入端R1)，直接輸出電源電壓。
所以可知，根據(jù)通過電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視的監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)的大小來轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，能夠適當(dāng)?shù)乜刂?降壓)單相兩線制的交流電源的輸出電壓。
另外還可知，根據(jù)如上所示的式(1)～(3)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定變壓器TR2的初級(jí)繞組P與次級(jí)繞組S的匝數(shù)比(n2/n1)，通過這樣能夠改變單相兩線制交流電源的輸出電壓的控制幅度。
例如，因電力狀況的差異，使得供給電壓的變動(dòng)幅度也發(fā)生變化，但如果是在電壓變動(dòng)小的區(qū)域，只要將匝數(shù)比設(shè)定為較小即可；相反，如果是在電壓變動(dòng)大的區(qū)域，則只要將匝數(shù)比(n2/n1)設(shè)定為較大即可。
圖2是表示第1實(shí)施方式的交流電壓控制裝置1的電壓控制一個(gè)例子的曲線圖。還有，該圖所示的曲線圖表示在單相200V、兩線制的供電方式中的匝數(shù)比(n2/n1)為0.05時(shí)的輸入端R1-S1之間的電源電壓(V)與輸出端R2-S2之間的輸出電壓(V)的關(guān)系。在圖2中，電壓監(jiān)視電路VS在電源電壓比規(guī)定電壓高的情況下，轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初始狀態(tài)下連接開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1的初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。然后，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步增高的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。接著，從該電壓增加的狀態(tài)開始，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓下降的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步下降的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。就這樣，該交流電壓控制裝置1能夠根據(jù)電源電壓的變動(dòng)，輸出適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷骸?br> 還有，在該實(shí)施方式中，是采用電壓監(jiān)視電路VS并聯(lián)連接在自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)、來監(jiān)視在該兩端間產(chǎn)生的電壓值的結(jié)構(gòu)，但并不只限于該連接方式，即使并聯(lián)連接在例如自耦變壓器TR1的一端與抽頭之間、或另一端與抽頭之間的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電壓的控制。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式的交流電壓控制裝置，由于單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，電壓監(jiān)視電路監(jiān)視自耦變壓器的三個(gè)端子間，即一端-另一端之間、一端-抽頭之間、以及另一端-抽頭之間中的任何一個(gè)電壓，根據(jù)該監(jiān)視電壓使變壓器的初級(jí)繞組的另一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，因此能夠通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制，能夠抑制交流電壓控制裝置本身的體積、規(guī)模、以及復(fù)雜性的增加，能夠抑制設(shè)備價(jià)格的上漲。而且，能夠有效地應(yīng)用現(xiàn)有的單相兩線制的電源供給裝置，也不降低裝置本身的可靠性。進(jìn)一步，由于能夠?qū)崿F(xiàn)兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較大的情況下，加大該電壓的下降幅度，而且在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較小的情況下，縮小該電壓的下降幅度，因此能夠?qū)ω?fù)載穩(wěn)定工作、增加節(jié)能效果、以及延長(zhǎng)設(shè)備壽命做出很大貢獻(xiàn)。
第2實(shí)施方式圖3是表示第2實(shí)施方式的交流電壓控制裝置2結(jié)構(gòu)示意圖。該交流電壓控制裝置2是在第1實(shí)施方式的控制部10中，添加用于轉(zhuǎn)換變壓器TR2的初級(jí)繞組P和次級(jí)繞組S的連接極性的開關(guān)SW2，以構(gòu)成控制部20。還有，其他的結(jié)構(gòu)與圖1的第1實(shí)施方式所示的交流電壓控制裝置1相同，對(duì)相同的部分標(biāo)有相同的標(biāo)號(hào)。
在第1實(shí)施方式中，為了加大節(jié)能效果，使交流電源電壓下降的降壓輸出供給負(fù)載。另外，在電力狀況不太好的大樓中，存在因供給電壓的下降而使設(shè)備的動(dòng)作不穩(wěn)定的問題。在該情況下，相反，有必要提高交流電源電壓。這里提出了圖3所述的交流電壓控制裝置，它實(shí)現(xiàn)了作為實(shí)現(xiàn)具備降低或提高交流電源電壓的雙重功能的裝置。
在圖3中，在開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1、基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2的狀態(tài)下，其連接方式與實(shí)施方式1的狀態(tài)相同。由于這時(shí)的動(dòng)作與第1實(shí)施方式的動(dòng)作相同，這里省略其說明。
接著，考慮在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓低的情況下的狀態(tài)，通過電壓監(jiān)視電路VS開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2，基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1。該狀態(tài)是與第1實(shí)施方式反相連接的狀態(tài)，由初級(jí)繞組P、以及因互感作用而產(chǎn)生的次級(jí)繞組S感應(yīng)的感應(yīng)電壓方向是與第1實(shí)施方式時(shí)相反的極性。即，在不是初級(jí)繞組P的黑點(diǎn)側(cè)的一側(cè)感應(yīng)正的方向的電壓時(shí)，次級(jí)繞組S的黑點(diǎn)側(cè)感應(yīng)負(fù)的方向的電壓；在不是初級(jí)繞組P的黑點(diǎn)側(cè)的一側(cè)感應(yīng)負(fù)的方向的電壓時(shí)，次級(jí)繞組S的黑點(diǎn)側(cè)感應(yīng)正的方向的電壓。即在次級(jí)繞組S感應(yīng)使交流電源電壓升壓的方向的電壓。
而且，開關(guān)SW2處于上述狀態(tài)時(shí)，關(guān)于開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1、u2、u3的任何一點(diǎn)狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作，除了在變壓器TR2的次級(jí)繞組S上感應(yīng)的電壓是使負(fù)載升壓的電壓之外，都與第1實(shí)施方式的相同。所以，省略詳細(xì)動(dòng)作的說明，只列舉在各個(gè)輸出端產(chǎn)生的電壓。
在第1狀態(tài)(開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1)中，當(dāng)將外加在輸入端R1-S1之間的交流電源電壓定為Vi，產(chǎn)生在輸出端R2-S2之間的電壓定為V11，則能表示為，V11＝Vi (4)同樣，在第2狀態(tài)(開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2)中，當(dāng)將產(chǎn)生在輸出端R2-S2之間的電壓定為V21時(shí)，則能表示為，V21＝Vi+(n2/n1)·Vi/2 (5)進(jìn)而，在第3狀態(tài)(開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3)中，當(dāng)將產(chǎn)生在輸出端R2-S2之間的電壓定為V31時(shí)，則能表示為，V21＝Vi+(n2/n1)·Vi (6)如上式(4)～(6)所示，通過控制開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的位置，將變壓器TR2的初級(jí)繞組P的一端連接到自耦變壓器TR1的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠控制(升壓)輸出電壓。
在該實(shí)施方式中，該輸出電壓的控制是通過電壓監(jiān)視電路VS來進(jìn)行的。
即，電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視自耦變壓器TR1兩端間(輸入端R1-S1之間)的電壓值，根據(jù)該監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差依次轉(zhuǎn)換開關(guān)SW1。在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓低的情況下，監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)，開關(guān)SW1就轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。隨著監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)越來越小，開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2上，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)變?yōu)楦r(shí)，則開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。
上述說明是關(guān)于使交流電壓控制裝置2起到作為電壓升壓裝置的功能時(shí)的動(dòng)作說明。另外，關(guān)于使交流電壓控制裝置2起到作為電壓降壓裝置的功能時(shí)的動(dòng)作如下。首先，當(dāng)監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高時(shí)，通過電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2，基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1，基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2。然后，電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視自耦變壓器TR1兩端間(輸入端R1-S1之間)的電壓值，根據(jù)該監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差，依次轉(zhuǎn)換開關(guān)SW1。在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高的情況下，監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)，開關(guān)SW1就轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。隨著監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)越來越小，開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2上，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)變?yōu)楦r(shí)，則開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。
圖4是表示第2實(shí)施方式的交流電壓控制裝置2的電壓控制一個(gè)例子的曲線圖。還有，該圖所示的曲線圖表示在單相200V、兩線制的供電方式中的匝數(shù)比(n2/n1)為0.05時(shí)的輸入端R1-S1之間的電源電壓(V)與輸出端R2-S2之間的輸出電壓(V)的關(guān)系。
在圖4中，降低輸出電壓時(shí)，開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1，基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2。電壓監(jiān)視電路VS在電源電壓比規(guī)定電壓高的情況下，轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初始狀態(tài)下連接開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1的初級(jí)繞組P的另一端，連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。然后，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步增高的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。接著，從該降壓的狀態(tài)開始，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓下降的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步下降的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。就這樣，該交流電壓控制裝置2能夠根據(jù)電源電壓的變動(dòng)，輸出適當(dāng)?shù)?降壓)輸出電壓。
另外，在圖4中，升高輸出電壓時(shí)，開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2，基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1。電壓監(jiān)視電路VS在電源電壓比規(guī)定電壓低的情況下，轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初始狀態(tài)下連接開關(guān)SW1轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1的初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。然后，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步下降的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。接著，從該升壓狀態(tài)開始，在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓上升的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。在電源電壓相對(duì)于規(guī)定電壓進(jìn)一步上升的情況下，電壓監(jiān)視電路VS轉(zhuǎn)換控制開關(guān)SW1，使初級(jí)繞組P的另一端連接到開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。就這樣，該交流電壓控制裝置2能夠根據(jù)電源電壓的變動(dòng)，輸出適當(dāng)?shù)?升壓)輸出電壓。
還有，在該實(shí)施方式中，是采用將電壓監(jiān)視電路VS并聯(lián)連接在自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)、來監(jiān)視在這些輸入端間產(chǎn)生的電壓值的結(jié)構(gòu)，但并不只限于該連接方式，即使并聯(lián)連接在例如自耦變壓器TR1的一端與抽頭之間、或另一端與抽頭之間的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電壓的控制。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式的交流電壓控制裝置2，由于單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，電壓監(jiān)視電路根據(jù)交流電源的監(jiān)視電壓與規(guī)定基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制第1開關(guān)(如上所述的開關(guān)SW2)，將初級(jí)繞組的一端或另一端連接到自耦變壓器的另一端，同時(shí)將未連接在自耦變壓器的另一端的初級(jí)繞組的另一端或一端連接到第2開關(guān)(如上所述的開關(guān)SW1)，根據(jù)交流電源的監(jiān)視電壓來控制第1開關(guān)，使連接在第2開關(guān)的初級(jí)繞組的另一端或一端的連接對(duì)象連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，因此能夠通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制(升壓或降壓)，能夠抑制交流電壓控制裝置本身的體積、規(guī)模、以及復(fù)雜性的增加，能夠抑制設(shè)備價(jià)格的上漲。而且，由于用簡(jiǎn)易的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在降壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較大的情況下，加大其下降幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較小的情況下，縮小其下降幅度，進(jìn)行這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)在升壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較大的情況下，加大其上升幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較小的情況下，縮小其上升幅度，進(jìn)行這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)電力狀況可相應(yīng)地進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì)的交流電壓控制裝置。
第3實(shí)施方式圖5是表示第3實(shí)施方式的交流電壓控制裝置3的結(jié)構(gòu)示意圖。該交流電壓控制裝置3插入開關(guān)SW3，以取代第2實(shí)施方式的控制部20中含有的開關(guān)SW1、SW2，來形成控制部30，利用該開關(guān)SW3，轉(zhuǎn)換變壓器TR2的初級(jí)繞組P與次級(jí)繞組S的連接極性，同時(shí)轉(zhuǎn)換初級(jí)繞組P的一端和另一端與自耦變壓器TR1的一端、抽頭、以及另一端的相互連接關(guān)系。還有，其它結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式所示的交流電壓控制裝置1相同，對(duì)相同部分標(biāo)有相同標(biāo)號(hào)進(jìn)行表示。
在圖5中，變壓器TR2的初級(jí)繞組P的一端通過引線d連接到開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1，另一端通過引線e連接到開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2。在圖5中，在開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1、基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1的狀態(tài)下，變壓器TR2的初級(jí)繞組P通過引線d、開關(guān)SW3、和引線e處于短路狀態(tài)，在初級(jí)繞組P上不外加電源電壓。所以，在與該初級(jí)繞組P進(jìn)行磁耦合的次級(jí)繞組S上不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在輸入端R1與輸出端R2之間處于直通狀態(tài)，將輸入的電壓值直接輸出。
接著，考慮在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高的情況下、監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較小時(shí)的狀態(tài)，它通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1，基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。該狀態(tài)就成了與第2實(shí)施方式中的開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1、基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2，且開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2的狀態(tài)相同的電路。即，在變壓器TR2的次級(jí)繞組S感應(yīng)的電壓為使負(fù)載降壓的電壓，相對(duì)于交流電源電壓Vi，下降了(n2/n1)·Vi/2的電壓。進(jìn)而，考慮在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高的情況下、監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)的狀態(tài)，它通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1，基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。該狀態(tài)就成了與第2實(shí)施方式中的開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1、基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2且開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3的狀態(tài)相同的電路。即，相對(duì)于交流電源電壓Vi，就下降了(n2/n1)·Vi的電壓。
通過這樣控制開關(guān)SW3的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的位置，將變壓器TR2的初級(jí)繞組P的另一端(引線e的一側(cè))連接轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠控制(降壓)輸出電壓。該輸出電壓的降壓控制是通過電壓監(jiān)視電路VS如下所述地進(jìn)行的。
即，電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)的電壓值，根據(jù)該監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，依次轉(zhuǎn)換開關(guān)SW3。在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓高的情況下，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。然后，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。隨著監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)越來越小，開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2上，進(jìn)一步，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)變?yōu)楦r(shí)，則開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1上。
接著，考慮在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓低的情況下、監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較小時(shí)的狀態(tài)，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3，基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2。該狀態(tài)就成了與第2實(shí)施方式中的開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2、基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w1且開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2的狀態(tài)相同的電路。即，在變壓器TR2的次級(jí)繞組S感應(yīng)的電壓為使負(fù)載升壓的電壓，相對(duì)于交流電源電壓Vi，上升了(n2/n1)·Vi/2的電壓。進(jìn)而，考慮在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓低的情況下，監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)的狀態(tài)，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3，基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。該狀態(tài)就成了與第2實(shí)施方式中的開關(guān)SW2的基點(diǎn)v1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)w2、基點(diǎn)v2連接到轉(zhuǎn)化接點(diǎn)w1且開關(guān)SW1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3的狀態(tài)相同的電路。即，相對(duì)于交流電源電壓Vi，就上升了(n2/n1)·Vi的電壓。
通過這樣控制開關(guān)SW3的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的位置，使變壓器TR2的初級(jí)繞組P的另一端(引線e的一側(cè))連接轉(zhuǎn)換到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，能夠控制(升壓)輸出電壓。該輸出電壓的升壓控制是通過電壓監(jiān)視電路VS如下所述地進(jìn)行的。
即，電壓監(jiān)視電路VS監(jiān)視自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)的電壓值，根據(jù)該監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，依次轉(zhuǎn)換開關(guān)SW3。在監(jiān)視電壓比基準(zhǔn)電壓低的情況下，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x1連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3。然后，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)比較大時(shí)，通過電壓監(jiān)視電路VS，使開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2連接到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u1。隨著監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)越來越小，開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2上，進(jìn)一步，當(dāng)監(jiān)視電壓與基準(zhǔn)電壓之電壓差(絕對(duì)值)變?yōu)楦r(shí)，則開關(guān)SW3的基點(diǎn)x2轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u3上。
還有，在該實(shí)施方式中，是采用將電壓監(jiān)視電路VS并聯(lián)連接在自耦變壓器TR1的兩端間(輸入端R1-S1之間)來作為監(jiān)視在這些輸入兩端間產(chǎn)生的電壓值的結(jié)構(gòu)，但并不只限于該連接方式，即使并聯(lián)連接在例如自耦變壓器TR1的一端與抽頭之間、或另一端與抽頭之間的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電壓的控制。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式的交流電壓控制裝置3，由于單相兩線制交流電源經(jīng)至少帶有一個(gè)抽頭的自耦變壓器變換為在自耦變壓器的一端、中間抽頭、另一端輸出的至少三線的交流電源，電壓監(jiān)視電路根據(jù)交流電源的監(jiān)視電壓與規(guī)定基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制開關(guān)(如上所述的開關(guān)SW3)，將初級(jí)繞組的一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，同時(shí)將初級(jí)繞組的另一端連接到自耦變壓器的一端、抽頭、或另一端的任何一端，因此能夠通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制(升壓或降壓)，能夠抑制交流電壓控制裝置本身的體積、規(guī)模、以及復(fù)雜性的增加，能夠抑制設(shè)備價(jià)格的上漲。而且，由于能夠用簡(jiǎn)易的方法，在降壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較大的情況下，加大其下降幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓上升幅度比較小的情況下，縮小其下降幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，還在升壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較大的情況下，加大其上升幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較小的情況下，縮小其上升幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)電力狀況可相應(yīng)地進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì)的交流電壓控制裝置。
第4實(shí)施方式圖6是表示第4實(shí)施方式的交流電壓控制裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖。該交流電壓控制裝置在輸入側(cè)包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端，即輸入端R1、輸入端S1、以及輸入端T1，在輸出端包括輸出使輸出電壓下降的三相三線制輸出電壓的三個(gè)輸出端，即輸出端R2、輸出端S2、以及輸出端T2。
所謂三相三線制交流電壓，是例如三相交流100V或三相交流200V的商用電源的供電方式。在該方式中，例如在輸入端R1-T1之間、輸入端R1-S1之間、以及輸入端T1-S1之間外加200V的交流電源電壓(線電壓)。
在圖6中，將輸入端R1和輸入端T1與自耦變壓器TR11并聯(lián)連接。具體就是，將自耦變壓器TR11的一端連接到輸入端R1，另一端連接到輸入端T1。自耦變壓器TR11與上述第1至第3實(shí)施方式的自耦變壓器TR1相同，在兩端子間至少具有一個(gè)抽頭。所以自耦變壓器TR11兩端子間的電壓與輸入端R1和輸入端T1之間的交流電源電壓(例如200V的線電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR11的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a1、b1、以及c1，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部41。這里，對(duì)于控制部41，能夠直接使用第1至第3實(shí)施方式的控制部10、控制部20、控制部30的任何一個(gè)。所以，作為本實(shí)施方式的控制部41的說明，可援用這些實(shí)施方式的控制部的說明。
在輸入端R1與輸出端R2之間插入具有初級(jí)繞組P21和次級(jí)繞組S21的變壓器TR21。具體就是，次級(jí)繞組S21的一端連接到輸入端R1，另一端連接到輸出端R2。與該次級(jí)繞組S21進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P21的一端和另一端，通過引線d1和引線e1連接到控制部41。這里，變壓器TR21的初級(jí)繞組P21的一端和另一端(引線d1和e1)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接由于與各個(gè)第1至第3實(shí)施方式的變壓器TR1的初級(jí)繞組P的一端和另一端(引線d和e)與開關(guān)等的連接相同，而且控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作也相同，所以在這里的說明省略。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR11、控制部41、以及變壓器TR21的交流電壓控制單元4a，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端R1-T1之間的線電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
在圖6中，在輸入端S1與輸入端R1之間還并聯(lián)連接自耦變壓器TR12。具體就是，自耦變壓器TR12的一端連接到輸入端S1，另一端連接到輸入端R1。自耦變壓器TR12與上述TR11相同，自耦變壓器TR12的兩端間的電壓與輸入端S1和輸入端R1之間的交流電源電壓(例如200V的線電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為線制的交流電源。
在自耦變壓器TR12的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a2、b2、以及c2，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部42?？刂撇?2使用與上述控制部41相同的電路。
在輸入端S1與輸出端S2之間插入具有初級(jí)繞組P22和次級(jí)繞組S22的變壓器TR22。具體就是，次級(jí)繞組S22的一端連接到輸入端S1，另一端連接到輸出端S2。與該次級(jí)繞組S22進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P22的一端和另一端，通過引線d2和引線e2連接到控制部42。這里，變壓器TR22的初級(jí)繞組P22一端和另一端(引線d2和e2)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接以及控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作與控制部41相同。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR12、控制部42、以及變壓器TR22的交流電壓控制單元4b，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端S1-R1之間的線電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
在圖6中，在輸入端T1與輸入端S1之間還并聯(lián)連接自耦變壓器TR13。具體就是，自耦變壓器TR13的一端連接到輸入端T1，另一端連接到輸入端S1。自耦變壓器TR13與上述TR11、TR12相同，自耦變壓器TR13的兩端間的電壓與輸入端T1和輸入端S1之間的交流電源電壓(例如200V的線電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR13的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a3、b3、以及c3，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部43?？刂撇?3使用與上述控制部41、控制部42相同的電路。
在輸入端T1與輸出端T2之間插入具有初級(jí)繞組P23和次級(jí)繞組S23的變壓器TR23。具體就是，次級(jí)繞組S23的一端連接到輸入端T1，另一端連接到輸出端T2。與該次級(jí)繞組S23進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P23的一端和另一端，通過引線d3和引線e3連接到控制部43。這里，變壓器TR23的初級(jí)繞組P23一端和另一端(引線d3和e3)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接以及控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作與控制部41、控制部42相同。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR13、控制部43、以及變壓器TR23的交流電壓控制單元4c，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端T1-S1之間的線電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
根據(jù)該實(shí)施方式的交流電壓控制裝置4，能夠?qū)⒌?至第3實(shí)施方式的交流電壓控制裝置以每相為單位形成控制單元，通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)三相三線制輸出電壓的控制(升壓/降壓)，能夠抑制交流電壓控制裝置本身的體積、規(guī)模、以及復(fù)雜性的增加，能夠抑制設(shè)備價(jià)格的上漲。而且，由于能夠用簡(jiǎn)易的方法，在降壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較大的情況下，加大其下降幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較小的情況下，縮小其下降幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，還在升壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較大的情況下，加大其上升幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較小的情況下，縮小其上升幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)電力狀況可相應(yīng)地進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì)的交流電壓控制裝置。
第5實(shí)施方式圖7是表示第5實(shí)施方式的交流電壓控制裝置5的結(jié)構(gòu)示意圖。該交流電壓控制裝置在輸入側(cè)包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端和中性線輸入端，即輸入端R1、輸入端S1、輸入端T1和中性線輸入端N1，在輸出端包括輸出使輸出電壓下降的三相四線制輸出電壓的三個(gè)輸出端和中性線輸出端，即輸出端R2、輸出端S2、輸出端T2和中性線輸出端N2。
所謂三相四線制電源電壓，是例如包括3根電力線和1根中性線的三相交流100V或三相交流200V的商用電源的供電方式。在該輸入方式中，例如在輸入端R1-N1之間、輸入端S1-N1之間、以及輸入端T1-N1之間外加200V的交流電源電壓(相電壓)。
在圖7中，將輸入端R1和中性線輸入端N1與自耦變壓器TR11并聯(lián)連接。具體就是，將自耦變壓器TR11的一端連接到輸入端R1，另一端連接到中性線輸入端N1。自耦變壓器TR11與第4實(shí)施方式的自耦變壓器TR11相同，在兩端子間至少具有一個(gè)抽頭。所以自耦變壓器TR11兩端子間的電壓與輸入端R1和中性線輸入端N1之間的交流電源電壓(例如200V的相電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR11的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a1、b1、以及c1，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部41。這里，控制部41與第4實(shí)施方式的控制部相同，能夠直接使用控制部10、控制部20、控制部30的任何一個(gè)。所以，作為該實(shí)施方式的控制部41的說明，可援用這些實(shí)施方式的控制部的說明。
在輸入端R1與輸出端R2之間插入具有初級(jí)繞組P21和次級(jí)繞組S21的變壓器TR21。具體就是，次級(jí)繞組S21的一端連接到輸入端R1，另一端連接到輸出端R2。與該次級(jí)繞組S21進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P21的一端和另一端，通過引線d1和引線e1連接到控制部41。這里，變壓器TR21的初級(jí)繞組P21的一端和另一端(引線d1和e1)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接由于與第4實(shí)施方式相同，與各個(gè)第1至第3實(shí)施方式的變壓器TR1的初級(jí)繞組P的一端和另一端(引線d和e)與開關(guān)等的連接相同，而且控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作也相同，所以在這里的說明省略。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR11、控制部41、以及變壓器TR21的交流電壓控制單元4a，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端R1-N1之間的相電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
在圖7中，在輸入端S1與中性線輸入端N1之間還并聯(lián)連接自耦變壓器TR12。具體就是，自耦變壓器TR12的一端連接到輸入端S1，另一端連接到中性線輸入端N1。自耦變壓器TR12與上述TR11相同，自耦變壓器TR12的兩端間的電壓與輸入端S1和中性線輸入端N1之間的交流電源電壓(例如200V的相電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR12的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a2、b2、以及c2，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部42?？刂撇?2使用與上述控制部41相同的電路。
在輸入端S1與輸出端S2之間插入具有初級(jí)繞組P22和次級(jí)繞組S22的變壓器TR22。具體就是，次級(jí)繞組S22的一端連接到輸入端S1，另一端連接到輸出端S2。與該次級(jí)繞組S22進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P22的一端和另一端，通過引線d2和引線e2連接到控制部42。這里，變壓器TR22的初級(jí)繞組P22的一端和另一端(引線d2和e2)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接以及控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作與控制部41相同。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR12、控制部42、以及變壓器TR22的交流電壓控制單元4b，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端S1-N1之間的相電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
在圖7中，在輸入端T1與中性線輸入端N1之間還并聯(lián)連接自耦變壓器TR13。具體就是，自耦變壓器TR13的一端連接到輸入端T1，另一端連接到中性線輸入端N1。自耦變壓器TR13與上述TR11、TR12相同，自耦變壓器TR13的兩端間的電壓與輸入端T1和中性線輸入端N1之間的交流電源電壓(例如200V的相電壓)相等，抽頭與另一端之間的電壓為根據(jù)抽頭位置相應(yīng)地分配的電壓(例如中點(diǎn)抽頭時(shí)為100V)，這樣變換為三線制的交流電源。
在自耦變壓器TR13的一端、另一端、以及抽頭上接有引線a3、b3、以及c3，如上所述變換的三線制交流電源輸入到控制部43?？刂撇?3使用與上述控制部41、控制部42相同的電路。
在輸入端T1與輸出端T2之間插入具有初級(jí)繞組P23和次級(jí)繞組S23的變壓器TR23。具體就是，次級(jí)繞組S23的一端連接到輸入端T1，另一端連接到輸出端T2。與該次級(jí)繞組S23進(jìn)行磁耦合的初級(jí)繞組P23的一端和另一端，通過引線d3和引線e3連接到控制部43。這里，變壓器TR23的初級(jí)繞組P23的一端和另一端(引線d3和e3)與控制部?jī)?nèi)的開關(guān)等的連接以及控制部的轉(zhuǎn)換動(dòng)作與控制部41、控制部42相同。
如上所述，通過構(gòu)成包含自耦變壓器TR13、控制部43、以及變壓器TR23的交流電壓控制單元4c，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入端T1-N1之間的相電壓的控制(交流電源的上升/下降)。
根據(jù)該實(shí)施方式的交流電壓控制裝置5，能夠?qū)⒌?至第3實(shí)施方式的交流電壓控制裝置以每相為單位形成控制單元，通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)三相四線制輸出電壓的控制(升壓/降壓)，能夠抑制交流電壓控制裝置本身的體積、規(guī)模、以及復(fù)雜性的增加，能夠抑制設(shè)備價(jià)格的上漲。而且，由于能夠用簡(jiǎn)易的方法，在降壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較大的情況下，加大其下降幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的上升幅度比較小的情況下，縮小其下降幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，還在升壓的情況下，使得在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較大的情況下，加大其上升幅度，在電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的下降幅度比較小的情況下，縮小其上升幅度，實(shí)現(xiàn)這樣的兩級(jí)轉(zhuǎn)換控制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)電力狀況可相應(yīng)地進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì)的交流電壓控制裝置。
在上述實(shí)施方式中，是說明了自耦變壓器具有一個(gè)抽頭、開關(guān)SW1和開關(guān)SW3具有與該抽頭相連的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)u2的例子，但也可以形成使用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的抽頭的自耦變壓器、而開關(guān)SW1和開關(guān)SW3包括分別連接這些多個(gè)抽頭的多個(gè)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。這樣，能夠根據(jù)抽頭的個(gè)數(shù)以劃分得更細(xì)的電壓幅度相應(yīng)地進(jìn)行電壓控制(升壓/降壓)。
而且，在上述實(shí)施方式中，是說明了通過電壓監(jiān)視電路來監(jiān)視電壓值、并根據(jù)監(jiān)視電壓與規(guī)定基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制開關(guān)轉(zhuǎn)換的例子，但也能夠通過監(jiān)視電壓以外的信息，例如用監(jiān)視溫度的電路來監(jiān)視溫度，根據(jù)監(jiān)視溫度與規(guī)定基準(zhǔn)值之差來控制開關(guān)轉(zhuǎn)換。還可以不用這樣的監(jiān)視電路的控制信號(hào)，而是利用手動(dòng)來轉(zhuǎn)換開關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述輸入端的一端與所述輸出端的一端相連的引線；一端連接在所述輸入端的另一端而另一端連接在所述輸入端的所述一端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述輸入端的所述另一端與所述輸出端的另一端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的一端和另一端與所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、以及所述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)。
2.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述輸入端的一端與所述輸出端的一端相連的引線；一端連接在所述輸入端的另一端而另一端連接在所述輸入端的所述一端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有一端連接在所述自耦變壓器的所述一端的初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述輸入端的所述另一端和所述輸出端的另一端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端的開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、以及所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，該電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差，來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求2或3所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
5.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述輸入端的一端與所述輸出端的一端相連的引線；一端連接在所述輸入端的另一端而另一端連接在所述輸入端的所述一端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述輸入端的所述另一端與所述輸出端的另一端之間的次級(jí)繞組的變壓器；轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)；以及轉(zhuǎn)換所述第1開關(guān)的連接對(duì)象的第2開關(guān)，所述第1開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端，同時(shí)使未連接在所述自耦變壓器的所述一端的所述初級(jí)繞組的另一端或一端連接到所述第2開關(guān)，所述第2開關(guān)使連接到所述第1開關(guān)的所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
6.如權(quán)利要求5所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述第1開關(guān)的轉(zhuǎn)換和所述第2開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求5或6所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
8.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入單相兩線制交流電源的一對(duì)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的單相兩線制交流電源的一對(duì)輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述輸入端的一端與所述輸出端的一端相連的引線；一端連接在所述輸入端的另一端而另一端連接在所述輸入端的所述一端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述輸入端的所述另一端與所述輸出端的另一端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)，所述開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端，同時(shí)使所述初級(jí)繞組的另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
9.如權(quán)利要求8所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
10.如權(quán)利要求8或9所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
11.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端的交流電壓控制裝置，所述三相交流的每相包括交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在與該輸入端不同相的另一所述輸入端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的一端和另一端與所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、以及所述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)。
12.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端的交流電壓控制裝置，所述三相交流的每相包括交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包括一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在與該輸入端不同相的另一所述輸入端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有一端連接在所述自耦變壓器的所述一端的初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端的開關(guān)。
13.如權(quán)利要求12所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
14.如權(quán)利要求12或13所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
15.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端的交流電壓控制裝置，所述三相交流的每相包括交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在與該輸入端不同相的另一所述輸入端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)；以及轉(zhuǎn)換所述第1開關(guān)的連接對(duì)象的第2開關(guān)，所述第1開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端，同時(shí)使未連接在所述自耦變壓器的所述一端的所述初級(jí)繞組的另一端或一端連接到所述第2開關(guān)，所述第2開關(guān)使連接到所述第1開關(guān)的所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
16.如權(quán)利要求15所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
17.如權(quán)利要求15或16所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
18.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相三線制交流電源的三個(gè)輸入端和輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相三線制交流電源的三個(gè)輸出端的交流電壓控制裝置，所述三相交流的每相包括交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在與該輸入端不同相的另一所述輸入端、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)，所述開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端，同時(shí)使所述初級(jí)繞組的另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
19.如權(quán)利要求18所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以，監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
20.如權(quán)利要求18或19所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
21.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端和中性線輸入端、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端和中性線輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述中性線輸入端與所述中性線輸出端相連的公共線；以及所述三相交流的每相的交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在所述公共線、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的一端和另一端與所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、以及所述另一端的相互連接關(guān)系進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的開關(guān)。
22.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端和中性線輸入端、以及輸出使該交流電源的電壓下降的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端和中性線輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述中性線輸入端與所述中性線輸出端相連的公共線；以及所述三相交流的每相的交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包括一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在所述公共線、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有一端連接在所述自耦變壓器的所述一端的初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及將所述初級(jí)繞組的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端的開關(guān)。
23.如權(quán)利要求22所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
24.如權(quán)利要求22或23所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
25.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相四線制交流電源的三個(gè)輸入端和中性線輸入端、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端和中性線輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述中性線輸入端與所述中性線輸出端相連的公共線；以及所述三相交流的每相的交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在所述公共線、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的第1開關(guān)；以及轉(zhuǎn)換所述第1開關(guān)的連接對(duì)象的第2開關(guān)，所述第1開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端，同時(shí)使未連接在所述自耦變壓器的所述一端的所述初級(jí)繞組的另一端或一端連接到所述第2開關(guān)，所述第2開關(guān)使連接到所述第1開關(guān)的所述初級(jí)繞組的一端或另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
26.如權(quán)利要求25所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
27.如權(quán)利要求25或26所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
28.一種交流電壓控制裝置，其特征在于，是包括輸入三相四三線制交流電源的三個(gè)輸入端和中性線輸入端、以及輸出使該交流電源的電壓下降或上升的三相四線制交流電源的三個(gè)輸出端和中性線輸出端的交流電壓控制裝置，包括所述中性線輸入端與所述中性線輸出端相連的公共線；以及所述三相交流的每相的交流電壓控制單元，各個(gè)交流電壓控制單元包含一端連接在一相的所述輸入端而另一端連接在所述公共線、并且中間至少具有一個(gè)抽頭的自耦變壓器；具有初級(jí)繞組、以及與該初級(jí)繞組進(jìn)行磁耦合并連接在所述一相的所述輸入端和與該輸入端同相的所述輸出端之間的次級(jí)繞組的變壓器；以及轉(zhuǎn)換所述初級(jí)繞組的一端和另一端的連接對(duì)象的開關(guān)，所述開關(guān)使所述初級(jí)繞組的一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端，同時(shí)使所述初級(jí)繞組的另一端連接到所述自耦變壓器的所述一端、所述抽頭、或所述另一端的任何一端。
29.如權(quán)利要求28所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，還包括連接在所述自耦變壓器的所述一端與所述另一端之間、所述一端與所述抽頭之間、或所述另一端與所述抽頭之間的任何兩端之間以，監(jiān)視兩端間電壓的電壓監(jiān)視電路，所述電壓監(jiān)視電路根據(jù)自身監(jiān)視的監(jiān)視電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之電壓差來控制所述開關(guān)的轉(zhuǎn)換。
30.如權(quán)利要求28或29所述的交流電壓控制裝置，其特征在于，通過所述次級(jí)繞組與所述初級(jí)繞組的匝數(shù)比來改變所述交流電源的輸出電壓的控制幅度。
全文摘要
本發(fā)明是在交流電壓控制裝置中，不增加設(shè)備的容量，通過簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)輸出電壓的控制。將單相兩線制的輸入端R1、S1與帶有中間抽頭的自耦變壓器TR1的一端和另一端并聯(lián)連接，用引線c1連接輸入端S1和輸出端S2，包括具有一端連接在自耦變壓器TR1的一端的初級(jí)繞組P、和與初級(jí)繞組P進(jìn)行磁耦合并連接在輸入端R1和輸出端R2之間的次級(jí)繞組S的變壓器TR2；以及將初級(jí)繞組P的另一端的連接對(duì)象轉(zhuǎn)換到自耦變壓器TR1的一端、抽頭、或另一端的任何一端的開關(guān)SW1。
文檔編號(hào)G05F5/00GK1797258SQ20051007948
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者羽田正二, 高草英博, 岡田實(shí), 和田晴樹, 井上染治 申請(qǐng)人:恩梯梯數(shù)據(jù)環(huán)保技術(shù)股份有限公司